Compressiemodulus

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Resultaat hydrostatische druk: een volumeverandering

De compressiemodulus (K, κ, Ev) is een materiaalconstante die een aanduiding geeft van de volumeverandering die ontstaat bij een aangelegde hydrostatische spanning. Het omgekeerde van de compressiemodulus wordt de compressibiliteit genoemd.

Voor niet te grote drukken is de volumevermindering evenredig met het volume V en de druk p en geldt:

 \kappa = -\frac{p}{ \Delta V / V}

Hierin is

  • p de druk en
  • ΔV/V de relatieve volumevergroting.

De relatieve volumevergroting kan berekend worden uit \! \Delta V=(1+\epsilon_x)(1+\epsilon_y)(1+\epsilon_z)-1, wat vereenvoudigd kan worden tot de som van de rekken \! \epsilon_x+\epsilon_y+\epsilon_z (twee ordetermen benaderen).

Er bestaat een verband tussen de elasticiteitsmodulus E, de compressiemodulus κ en de modulus van poisson ν:

\kappa = \frac{E}{3 (1-2 \nu)}.

Dit betekent dat rubber bijna onsamendrukbaar is (ν=1/2) en dat de compressiemodulus voor metalen (ν=1/3) ongeveer gelijk is aan de elasticiteitsmodulus E.

Toepassing[bewerken]

De voortplantingssnelheid van geluid in het materiaal is afhankelijk van deze modulus, volgens het volgende verband:

v=\sqrt{\frac{\kappa}{\rho}}.

Voorbeelden[bewerken]

Materiaal Compressiemodulus (GPa)
water 2,183
olie 1,25 - 1,82
kwik 27,0
glycerine 4,76
alcohol 0,91
chloroform 0,83 - 1,0
ijzer 170
glas 46,15